c++中友元函数和聚合的问题答案

【问题标题】：Problem with friend function and aggregation in c++c++中友元函数和聚合的问题
【发布时间】：2021-11-20 05:57:16
【问题描述】：

我正在为一棵树编写一个简单的数据结构。

我有这些课程：


//declaration of tree_pos_vector
template<class T> 
class tree_pos_vector;
template<class T>
class node{
private: 
    int pos;
    int num_children;
    /*other member and function
    ...
    */

public: 
    /*other function
     ....
    */
     template<class W> friend class tree_pos_vector;

    friend std::ostream& operator<<(std::ostream &os,tree_pos_vector<T>& _tree);
}

template<class T>
class tree_pos_vector{
private:
    std::vector<node<T>*> vec_node;
    /*other member and function
    ...
    */

public: 

    /*other function
    ...
    */

    friend std::ostream& operator<<(std::ostream &os,tree_pos_vector<T>& _tree){
        for(auto &n: _tree.vec_node){
                for(int i=0;i < n->num_children; i++){
                    os<< "( "<<*n<<","<< vec_node[n->pos*degree+i] << ")\n";
                }
        }
    }
}

问题是成员 n->num_children 和 n->pos 仍然是私有的，我无法通过此函数访问它们。

问题出在哪里？

有没有办法从operator<<函数访问节点的私有成员？

【问题讨论】：

有两种解决方案：1）让operator<< 为tree_pos_vector 成为node 的朋友。 2nd) 为tree_pos_vector 添加一个包装函数，让tree_pos_vector 的朋友访问node 的私人详细信息。我更喜欢：3rd) 使const 函数公开类的私有细节但只读。在这种情况下，输出不需要友谊。（哦，我必须承认有三个解决方案...）
将（私有）成员函数添加到tree_pos_vector，接受node 并返回其num_children 和pos。
@Scheff'sCat 我想添加第四个；）通过命名空间详细信息中定义的接口（抽象基）访问数据。这些接口将具有私有实现，以确保“普通”客户端不会直接访问方法onlinegdb.com/eYo4VocRx。（好吧，这是我在玩接口，我喜欢它们，因为它们可以用来建模使用，哪个类可以得到什么）

标签： c++ templates operator-overloading private friend

【解决方案1】：

您应该在类外部为tree_pos_vector 定义operator<<，并且只将声明保留在内部（有关工作示例，请参见here。但请注意，您在问题中给出的代码有我必须在那里修复的其他几个缺陷，我的解决方案可能不是您想要的。总之，尽量不要盲目复制粘贴示例）。

据我所知，这是因为定义在类体内的友元运算符对正常查找不可见，并且只能由 ADL 检测到，但我在 cppreference 上找不到明确提及。（我刚刚再次搜索检查，发现提到了这个on stackoverflow。如果你对确切的细节感兴趣，你应该从那里开始）。

【讨论】：